JP5575170B2

JP5575170B2 - スタンパおよび磁気ディスク

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Publication number: JP5575170B2
Application number: JP2012066053A
Authority: JP
Inventors: 野剛史沖
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2032-03-22
Also published as: US20130250454A1; US8654475B2; JP2013196747A

Description

本発明の実施形態は、スタンパおよび磁気ディスクに関する。

磁気ディスク（ハードディスクとも言う）の高密度化に対する技術潮流のなかで、熱揺らぎによる磁気信号の劣化を低減するため、磁気記録する磁性体ドットが非磁性体によって区分けされたいわゆるビットパターンドメディアが提案されている。ビットパターンドメディアの作製方法としては、ブロックコポリマーの自己組織化能を利用してドットを形成し、そのドットを加工することによって磁性体ドットパターンを得る方法も提案されている。しかし、広いエリアにドットが整然と配列するように制御することは特に困難と考えられる。そこで壁や柱状等のガイドパターンを設けて配列を制御する手法が取られる。

また、磁気ディスクでは記録再生制御のためのサーボ領域パターンとデータを記録再生するためのデータ領域パターンを有しており、一般にこれらのパターンは異なる模様が用いられる。

磁気ディスクの作製において自己組織化材料を用いる場合、まず、個々のビットパターンは予め電子線描画工程、インプリント工程、またはその後の工程により基板面に形成されたガイドパターン内に自己組織化能を有するジブロックコポリマー溶液を塗布する。そして、アニール処理することによりドット状に凝集する第１の成分とそのドットを被覆する第２の成分とにミクロ層分離を起こさせる。その後、各ドットが自己組織化して理想的には六方晶状に整列させる。続いて、第１の成分と第２の成分のエッチング特性差（エッチングレート差）を用いて、第１の成分または第２の成分のいずれかをマスクとして基板加工し、これによりビットパターンを形成することができる。ここで、サーボ領域は予めサーボパターンを電子線描画工程、インプリント工程、またはその後の工程により形成しておくことが好ましい。これは、サーボパターンを磁気ヘッドで磁気的に形成する（以下、サーボトラックライトと言う）工程が省けること、サーボトラックライト工程を経る場合に問題となるディスクの偏心とサーボトラックライトする際の偏心との差が無いことなどの利点がある。

特開２００６−７９８２７号公報特開２００１−１８９０１４号公報特許第３５７６０５６号公報

上述のように磁気ディスクの作製において自己組織化材料を用いる場合、サーボ領域は予めサーボパターンを電子線描画工程、インプリント工程、またはその後の工程により形成しておくことが可能である。

一般に、サーボパターンはデータトラック方向と交差する半径方向に延びるパターンであり、サーボ領域とデータ領域の境界も半径方向に延びるパターンとなる。また、ハードディスクドライブにおいてはその磁気信号の読み書きに孤状に動作するアームに取り付けられた磁気ヘッドを用いて行われる。このため、シーク時間の短縮のためサーボ領域パターンもアーム軌跡に沿った弧状に形成されることが望ましい。

一方、データ領域は自己組織化材料の一般に六方最密状になろうとする自己組織化能を用いるため、サーボ領域とデータ領域の境界が一様な直線であることは、例えば自己組織化材料の配列時配置を制御するためのポストパターンと境界との距離が均質に保てない。そのため、自己組織化材料の配列制御が境界部において適切に行われない。さらに、サーボ領域とデータ領域の境界がアーム軌跡に追従させた角度変化がつけられることも同様に自己組織化時の配列制御状態の悪化を生じさせる。そして、その配列不良の領域は、同期してデータの読み書きが出来なくなる恐れがある。

本実施形態は、サーボ領域とデータ領域との境界でドット配列が乱れるのを抑制することのできるスタンパおよび磁気ディスクを提供する。

本実施形態のスタンパは、複数のデータ領域であって各データ領域が周方向に延在するようにそれぞれが配列された複数のトラックを有する、複数のデータ領域と、前記複数のデータ領域の間に半径方向に延在するように設けられたサーボ領域と、を有するビットパターンドメディアを作製するために用いられるスタンパであって、前記ビットパターンドメディアにおけるサーボ領域とデータ領域との境界となる領域に設けられ半径方向に沿って延在する第１部分と、この第１部分に接続し前記データ領域となる側に設けられ前記データ領域に対して三角形の形状の山が前記半径方向に沿って所定の間隔で規則的に配列された第２部分と、を有する凸形状のガイドを備え、前記山の頂点から延びる前記三角形の２辺のうちの少なくとも１辺と、前記半径方向に延びる直線とのなす角度のうち、小さい方の角度が１０度〜５０度であることを特徴とする。

第１実施形態によるスタンパの上面図。第１実施形態のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態の第１変形例のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態の第２変形例のスタンパにおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。第１実施形態の第３変形例のスタンパおけるデータ領域とサーボ領域との境界におけるガイド形状を示す上面図。図１１（ａ）乃至１１（ｆ）は、第１実施形態のスタンパの製造方法を示す断面図。図１２（ａ）乃至１２（ｆ）は、第１実施形態のスタンパの製造方法を示す断面図。図１３（ａ）乃至１３（ｆ）は、スタンパを用いた磁気記録媒体の製造方法を説明する断面図。ガイドおよびポストを形成するための電子線描画を説明する図。ガイドの好適な形状を説明する図。ガイドの好適な形状を説明する図。第１実施形態のスタンパを用いて製造された磁気ディスクの上面図。比較例のスタンパを用いて製造された磁気ディスクの上面図。

以下に図面を参照して実施形態を説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態によるスタンパについて図１乃至図１５を参照して説明する。この実施形態のスタンパはビットパターンドメディア型の磁気記録媒体がインプリント工程を経て作製される場合に用いられるものである。図１に、本実施形態のスタンパの上面図を示す。本実施形態のスタンパは、例えば、データ領域ｄ１〜ｄ４と、これらデータ領域ｄ１〜ｄ４の間に設けられたサーボ領域ｓ１〜ｓ４とを備えている。各データ領域とそれに対応するサーボ領域の組はセクタと呼ばれる。なお、図１には４つのセクタのみしか記載していないが、実際一般的には１周内に数百のセクタが設けられる。

各データ領域は同心円状の複数のゾーン（トラック）ｚｎを有している。なお、図１においては、位置制御のためのサーボパターンが配されたサーボ領域ｓ１〜ｓ４はアームの軌跡に沿った弧状に形成される。サーボパターンは、同期のためのプリアンブル部、サーボアドレスが記述されたアドレス部、位置制御のためのバースト部などの領域を含んでいる。なお、ここでサーボ領域はセクタ内で１か所（１角度位置範囲）にまとまっている必要はなく、同期を取るために半径方向に延びるシンクマークをセクタ内に数か所設ける等しても良い。本明細書では、このようなシンクマークもサーボパターンの一種とみなす。

本実施形態のスタンパにおいては、サーボ領域とデータ領域との境界には、半径方向に沿って延在するガイドからなるガイドパターンが設けられている。各サーボ領域はアームの軌跡に沿った弧状に形成されるので、上記ガイドパターンもアームの軌跡に沿った弧状に形成される。このため、サーボ領域とデータ領域との境界において、内周部と、中央部、外周では、上記ガイドの形状が異なっている。これについて説明する。第１実施形態のスタンパにおいて、２つサーボ領域、例えばサーボ領域ｓ１、ｓ２で挟まれたデータ領域ｄ１を考える。サーボ領域ｓ１とデータ領域ｄ１との境界３０における内周部３０ａ、中央部３０ｂ、外周部３０ｃにおけるガイドの形状を図２乃至図４にそれぞれ示す。また、サーボ領域ｓ２とデータ領域ｄ１との境界３２における内周部３２ａ、中央部３２ｂ、外周部３２ｃにおけるガイドの形状を図５乃至図７にそれぞれ示す。図２乃至図７からわかるように、サーボ領域とデータ領域との境界に設けられたガイド４０は、半径方向に沿って延在する本体部（第１部分）４０ａと、この本体部４０ａに接続しかつデータ領域となる側に設けられ、三角形状の山４１が半径方向に沿って所定の間隔で規則的（周期的）に配列されたデータ領域境界部（第２部分）４０ｂと、を備えている。

そして、境界３０の内周部３０ａにおいては、データ領域境界部４０ｂにおける山４１の頂点４１ａから山４１の底辺における最内周側の点４１ｂまでの距離が、頂点４１ａから山４１の底辺における最外周側の点４１ｃまでの距離よりも短くなっている（図２）。境界３０の中央部３０ｂにおいては、データ領域境界部４０ｂにおける山４１の頂点４１ａから底辺における最内周側の点４１ｂまでの距離が、頂点４１ａから底辺における最外周側の点４１ｃまでの距離にほぼ等しくなる（図３）。境界３０の外周部３０ｃにおいては、データ領域境界部４０ｂにおける山４１の頂点４１ａから底辺における最内周側の点４１ｂまでの距離が、頂点４１から底辺における最外周側の点４１ｃまでの距離よりも長くなっている（図４）。

これに対して、境界３２の内周部３２ａにおいては、データ領域境界部４０ｂにおける山４１の頂点４１ａから山４１の底辺における最内周側の点４１ｂまでの距離が、頂点４１ａから山４１の底辺における最外周側の点４１ｃまでの距離よりも長くなっている（図５）。境界３０の中央部３０ｂにおいては、データ領域境界部４０ｂにおける山４１の頂点４１ａから底辺における最内周側の点４１ｂまでの距離が、頂点４１から底辺における最外周側の点４１ｃまでの距離にほぼ等しくなる（図６）。境界３０の外周部３０ｃにおいては、データ領域境界部４０ｂにおける山４１の頂点４１ａから底辺における最内周側の点４１ｂまでの距離が、頂点４１ａから底辺における最外周側の点４１ｃまでの距離よりも短くなっている（図７）。

なお、データ領域には、ジブロックコポリマーのドットが理想的には六方晶状に整列されるように複数のポスト４２からなるポストパターンが設けられている（図２乃至図７）。この複数のポスト４２は３００ｎｍ四方当たり、少なくとも１個存在するように設けられることが自己組織化したジブロックコポリマーのドットの配列制御上好ましい。

また、図８に示すように、データ領域には、複数のポスト４２からなるポストパターンの他に、ガイド４０から円周方向に延在するガイド延在部（第３部分）４０ｃが設けられていてもよい。このガイド延在部４０ｃも、ドットを整列させるのに用いられる。また、図９に示すように、ポストパターンを設けずに、ガイド延在部４０ｃが設けられていてもよい。また、図１０に示すように、ポストパターンおよびガイド延在部が設けられていなくてもよい。なお、図８乃至図１０は、境界３０における内周部３０ａのガイド４０を示している。ガイド４０、ガイド延在部４０ｃ、およびポスト４２は、スタンパにおいては、データ領域から見て凸形状を有している。すなわち、図２乃至図１０においては、紙面の手前側に凸となっている。しかし、記録媒体に転写された場合には、ガイド４０、ガイド延在部４０ｃ、およびポスト４２は、凹となる。

次に、本実施形態のスタンパとそれを用いた磁気ディスクの製造方法について図１１（ａ）乃至図１６を参照して説明する。図１１（ａ）乃至図１３（ｆ）は、第１実施形態のスタンパと、このスタンパを用いた磁気ディスクの製造工程を説明する断面図である。図１４は、ガイド４０の潜像を示す図。図１５はガイド４０の山の形状を説明する図。図１６は、ガイド４０の山の好適な周期を説明する図。

まず、基板２上に感光性樹脂（以下、レジストという）４を塗布する（図１１（ａ）参照）。レジスト４は図１１（ｂ）に示されるように電子線描画装置１を用いて電子線により露光される。このとき、後の工程で自己組織化材料のドットの配列を制御するために用いるポストパターンおよびガイドパターンの潜像、サーボパターンの潜像を形成する。電子線描画装置はステージを１水平方向に移動させる移動機構と、ステージを回転させる回転機構と、を有する電子線描画装置を用いることが、ドーナツ形状の磁気ディスクのパターンを形成する上で好ましい。

自己組織化材料を用いる場合にはその配列を制御するためのガイド溝やポストパターンもこの電子線描画工程においてガイド４０と同時に形成することができる。例えば、図８に示すようにガイド延在部４０ｃとポストパターン４２の双方をガイド４０と同時に形成してもよい。また、図２に示すように複数のポストからなるポストパターン４２をガイド４０と同時に形成してもよい。図９に示すようにガイド延在部４０ｃをガイド４０と同時に形成してもよい。また、図１０に示すように、ポストパターンおよびガイド延在部４０ｃを形成せずに、ガイド４０を形成してもよい。

このとき、サーボ領域とデータ領域の境界部においては電子線描画装置のステージの回転毎にその露光量を図１４に示すように周期的に増減させることによって周期性を持った三角形状の山の潜像４４を形成することができる。図１４において、符号４５はポスト４２の潜像である。

ここで形成しようとする三角形状のパターンの山４１を形成する頂点４１ａから延びた２辺のうちの少なくとも１辺と半径方向線４６とが交わる角度のうち小さい方の角度θ１、θ２が１０度〜５０度、より好ましくは２０度〜４０度、さらに好ましくは３０±５度以内になるように形成されることが好ましい。このように形成することにより、後の工程において自己組織化材料を、円周方向を１つの軸として六方晶状に整列して並べことが容易となる。

また、作製しようとする磁気記録媒体と組み合わせる磁気ヘッドが当該ヘッドを搭載するアームの動作する角度に応じて当該磁気記録媒体上を孤状の軌跡を描いて動作する場合において、ある半径位置ｒでの当該軌跡の接線と当該磁気記録媒体の径方向がなす角度のうち小さい方の角度をθ、形成しようとする三角形状の山４１の半径方向の周期がＡ、形成しようとするデータ領域の磁性体ドットのピッチをｐ、ｍとｎを自然数としたとき、
（ｍ−１）ｐ＜ｎＡｔａｎθ≦ｍｐ
の関係を満たすとき場合は、その半径位置ｒにおいてｎ個の山４１の半径方向の周期ｎＡにつきアーム軌跡方向と同じ円周方向にｍｐだけ上記山４１の円周方向の周期がずれていくように三角形状のパターンを形成することが望ましい。

例えば、ｍ＝１、ｎ＝１のときに
０＜Ａｔａｎθ≦ｐ
の関係を満たすときには、図１５に示すように、山４１の半径方向の周期Ａあたり、アーム軌跡に沿って形成するサーボパターンと同様の方向に円周方向に後に形成しようとするデータ領域の磁性体ドット４８のピッチｐだけ山４１の円周方向の周期がずれていくように三角形状パターンを形成することが、境界部に形成されるガイドパターンの面積を少なくかつなるべく均一にし、磁性体形成領域のロスやインプリント時のパターンの太さの違いによるインプリント不良発生を低減する上で望ましい。このときデータ領域の磁性体ドットがなるべく多く形成できるよう、三角形状の周期内の山４１を形成する２辺の長さの比率を半径位置、即ち、アーム軌跡に応じたパターンの傾きに応じて変化させることが望ましい。

再び図１１（ｂ）に戻り、このように電子線描画を行った後、レジスト４を、現像液によって現像し、レジスト原盤となるレジストパターン４ａを形成する（図１１（ｃ）参照）。

なお、上記製造工程では、ポジ型レジストを使用した場合を記載しているが、ネガ型のレジストを用いて電子線の照射部と非照射部を反対にし、後の工程でパターンを反転させても構わない。なお、レジスト４を現像する前にポストベーク工程を行っても良く、現像後さらにリンス液による処理を行っても構わない。

次に、レジスト原盤のレジストパターン４ａをマスクとして基板２をエッチングすることにより、ガイドパターン原盤２ａを形成する。このとき、基板２はパターンを転写するために適当なエッチングレートを有する複数の膜が形成されていて、それらの膜にレジストパターン４ａを基に、パターンを転写していく工程が含まれていても良い。エッチングマスクとして用いたレジストパターン４ａの残部を酸素ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）処理等により除去した後、ガイドパターン原盤２ａ上にスパッタ処理によりＮｉ導電層３を形成する（図１１（ｄ）参照）。この導電層３を基に電鋳することにより、ガイドパターン原盤２ａと凹凸が反転したＮｉのファザースタンパ５を形成する（図１１（ｅ）参照）。なお、導電層３はファザースタンパ５の一部となる。

続いて、ファザースタンパ５からガイドパターン原盤２ａを剥離した後、ファザースタンパ５を複製電鋳することによりガイドパターン原盤２ａと凹凸が同じＮｉのマザースタンパ６を得る（図１１（ｆ）参照）。

次に、マザースタンパ６からファザースタンパ５を剥離した後、マザースタンパ６を射出成形することにより樹脂スタンパ８を形成する（図１２（ａ）参照）。

次に、上面にフォトポリマー材料層９が塗布されたＳｉ基板１０を用意する。樹脂スタンパ８からマザースタンパ６を剥離した後、フォトポリマー材料層９上に樹脂スタンパ８を用いてＵＶ（Ultra Violet)インプリントする（図１２（ｂ）参照）。インプリントで押された部分のＳｉ基板１０上に残置されたフォトポリマー材料を酸素ＲＩＥ処理することにより、Ｓｉ基板１０の表面を露出させる。これにより、フォトポリマーパターン９ａを得る（図１２（ｃ）参照）。

続いて、フォトポリマーパターン９ａの凹部にジブロックコポリマー溶液を塗布し、アニールすることによって自己組織化させる（図１２（ｄ）参照）。そして、ドット状に凝集したエッチングレートが高い第１の成分と、そのドットを被覆するエッチングレートが低い第２の成分およびフォトポリマーパターン９ａとのエッチングレート差を用いて、ドットが形成された部分のパターン９ｂを残すように酸素ＲＩＥ処理を行う（図１２（ｅ））。

その後、パターン９ｂをマスクとしてＳｉ基板１０にＣＦ_４や酸素を用いてＲＩＥ処理を行ってＳｉ基板１０を加工する。パターン９ｂを除去することにより、Ｓｉ基板１０はＳｉマスターモールド１０ａになる（図１２（ｆ））。なお、ここでＳｉ基板１０の表面には、パターンを転写するために適当なエッチングレートを有する複数の膜が形成されていて、それらの膜に自己組織化したドットパターン９ｂを基にパターンを転写していく工程が含まれていても良い。

次に、Ｓｉマスターモールド１０ａの表面に導電膜を形成し、Ｎｉ電鋳することによりＮｉのファザースタンパ１１を形成する（図１３（ａ））。続いて、Ｓｉマスターモールド１０ａをファザースタンパ１１から剥離した後、ファザースタンパ１１を複製電鋳することによりＮｉのマザースタンパ１２を得る（図１３（ｂ））。

次に、マザースタンパ１２を射出成形することにより樹脂スタンパ１３を形成する（図１３（ｃ））。

次に、基板１６の上面に磁性層１５が成膜された磁気ディスク基板１７を用意し、この磁性層１５上にフォトポリマー材料を塗布する。そして樹脂スタンパ１３を用いて、フォトポリマー材料にＵＶインプリントすることにより、フォトポリマーパターン１４ａを形成する（図１３（ｄ））。続いて、樹脂スタンパ１３を剥離した後、形成されたフォトポリマーパターン１４ａをマスクとして磁性層１５をイオンミリング加工する。これにより、磁性層１５に磁性パターン１５ａが形成された磁気ディスク基板１７ａを得る（図１３（ｅ）、１３（ｆ））。なお、形成された磁性パターン１５ａ上には保護膜が塗布されても良いし、溝等の凹の部分を非磁性材料で埋め込む工程を有していても構わない。

本実施形態においてパターンを形成する基板２の形状は、特に限定されるものではないが、円盤形状のもの、例えばシリコンウエハーなどが好ましい。ここで、円盤にノッチやオリフラがあっても構わない。他に基板としては、ガラス基板、石英基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、化合物半導体基板などを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどが挙げられる。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。化合物半導体基板としては、ＧａＡｓ，ＡｌＧａＡｓなどが挙げられる。

磁気ディスク１７ａの形状はその方式上、円盤形状、特にドーナツ型形状が好ましいが、そのサイズは方式上、特に限定されるものではない。しかしながら、電子線による描画時間が過剰なものにならないよう３．５インチ以下であることが望ましい。さらにインプリント時に用いるプレス能力が過大なものにならないために、２．５インチ以下であることが望ましい。また、磁気ディスクとして使用される面が片面であっても両面であっても構わない。

磁気ディスクの内部は、輪切り状の同心円状のトラックに区分され、そのトラックが一定角度毎に区切られたセクタを有している。そして、磁気ディスクはスピンドルモータに取り付けられて回転され、ヘッドにより各種のデジタルデータが記録、再生される。そのため円周方向にユーザーデータトラックが配される一方、位置制御のためのサーボマークが各トラックを跨ぐ方向に配される。サーボマークの中にはプリアンブル部、トラックまたはセクタ番号情報が書きこまれたアドレス部、トラックに対するヘッドの相対位置検出のためのバースト部などの領域を含む。また、これらの領域に加えてギャップ部を含んでいることもある。

なお、スタンパの形状は円盤形状であっても、ドーナツ型形状であっても、その他の形状であっても構わない。スタンパの厚みは０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが望ましい。あまり薄いと強度が得られないこととなるし、必要以上に厚いと電鋳に時間を要することとなったり、膜厚差が大きくなったりするからである。スタンパのサイズは媒体より大きいことが好ましいが、そのサイズは特に限定されるものではない。

以下に、実施例について説明する。

実施例によるスタンパおよび磁気ディスクについて図１１（ａ）乃至図１３（ｆ）を参照して説明する。

この実施例の磁気ディスクの製造には、電子線描画装置を用いる。この電子線描画装置は、電子銃と、コンデンサレンズと、対物レンズと、ブランキング電極および偏向器を備えたＺｒＯ／Ｗ熱電界放射型の電子銃エミッターと、を有している。電子線の加速電圧は１００ｋＶである。

一方、ポジ型電子線レジストをアニソールで希釈し、０．２μｍのメンブランフィルタでろ過する。続いて、ＨＭＤＳ処理した６インチのシリコンウエハーである基板２に、ろ過したレジストをスピンコートする。その後、基板２を２００℃で３分間プリベークする。これにより、基板２上に膜厚が０．０４μｍのレジスト４が形成される（図１１（ａ）参照）。

この基板２を上記電子線描画装置１のステージの所定位置に搬送し、真空のもと、以下の条件の同心円型パターンを得るべく露光を行った（図１１（ｂ）参照）。
露光部分半径：１４ｍｍ〜２８ｍｍ
セクタ数／トラック：２００
１回転毎の送り量：４．２５ｎｍ
線速度：１．１ｍ／ｓ（一定）
ゾーン数：１４
ゾーン幅：１ｍｍ

ここで1回転する間に徐々に増加しながら偏向強度を強めて同心円を描いた。なお、サーボ領域とデータ領域の境界部では電子線の照射量を２４周（１０２ｎｍ）周期で周期的に増減を繰り返した。このとき、図１に示す境界３０の内周部３０ａにおいては、半径を１４ｍｍ〜１８ｍｍの範囲とし、６周の間で照射量を増加させ、その後１８周の間で照射量を減少させた。また、図１に示す境界３２の円周部３２ａにおいては、半径を１４ｍｍ〜１８ｍｍの範囲とし、１８周の間で照射量を増加させ、その後６周の間で照射量を減少させた。また、図１に示す境界３０の外周部３０ｃにおいては、半径を２４ｍｍ〜２８ｍｍの範囲とし、１８周の間で照射量を増加させ、その後６周の間で照射量を減少させた。図１に示す境界３２の外周部３２ｃにおいては、半径を２４ｍｍ〜２８ｍｍの範囲とし、６周の間で照射量を増加させ、その後１８周の間で照射量を減少させた。なお、図１に示す境界３０の中央部３０ｂおよび図１に示す境界３２の中央部３２ｂにおいては、半径１８ｍｍ〜２４ｍｍとし、１２周の間で照射量の増加と減少をそれぞれ行った。さらに自己組織化材料のドットの配列を制御するために用いるポストパターンの潜像も１２周の周期（＝５１ｎｍ周期）かつ円周方向も５１ｎｍピッチ程度となるように電子線描画装置１のブランキング機構を用いて形成した。なお、ゾーン内での円周方向のピッチは半径に応じて変化させた。

さらに本実施例では２０ｎｍピッチで配列する自己組織化材料を使う予定であったので、ＨＤＤとした際に用いるアームの軌跡パターンに応じて傾けたサーボパターンと同じ方向に、半径方向が１０２ｎｍのピッチの三角形状の山４１の周期のｎ倍に対し、円周方向に２０ｎｍのピッチのｍ倍でガイドパターンの山４１の周期が適時ずれていくように電子線描画信号パターンを作成して信号源にセットし、その信号源を用いて電子線描画した。このときｍとｎは境界直近部露光パターンが最小となるように半径毎に変化させた。

次に、レジスト原盤のレジストパターン４ａをマスクとしてエッチングを行うにことより、ガイドパターン原盤２ａを形成した。続いて、ガイドパターン原盤２ａ上にＮｉをスパッタして導電膜３を形成する（図１１（ｄ）参照）。そして、それを基にＮｉ電鋳工程を経て、ガイドパターン原盤２ａと凹凸が反転したＮｉのファザースタンパ５を得た（図１１（ｅ）参照）。スパッタはアルゴンガスを導入して圧力が１Ｐａに調整されたチャンバー内で４００ＷのＤＣパワーをかけて２０秒間スパッタリングさせることにより行った。また、電鋳はスルファミン酸ニッケルメッキ液を使用し、９０分間電鋳した（図１１（ｅ）参照）。電鋳膜５の厚さは３００μｍであった。なお、電鋳浴条件は次の通りである。
スルファミン酸ニッケル：６００ｇ／Ｌ
ホウ酸：４０ｇ／Ｌ
界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）：０.１５ｇ／Ｌ
液の温度：５５℃
ＰＨ：４.０
電流密度：２０Ａ／ｄｍ２

この後、レジスト残渣を酸素プラズマアッシング法で除去した。酸素プラズマアッシングは酸素ガスを１００ｍｌ/ｍｉｎで導入し圧力が４Ｐａの真空に調整されたチャンバー内において、１００Ｗで２０分間プラズマアッシングを行い（図示せず）、Ｎｉのファザースタンパ５を得た。

その後、さらにファザースタンパ５を複製電鋳することによりガイドパターン原盤２ａと凹凸同じＮｉのマザースタンパ６を得た（図１１（ｆ）参照）。

次に、マザースタンパ６を射出成形することにより樹脂スタンパ８を得た（図１２（ａ）参照）。

次に樹脂スタンパ８を用いてＳｉ基板１０上に塗布されたアクリル系フォトポリマー材料９にＵＶ照射を伴うインプリントを行い（図１２（ｂ）参照）、その後、残渣フォトポリマー材料を酸素ＲＩＥでエッチングすることにより、フォトポリマーパターン９ａを得た（図１２（ｃ）参照）。

さらにフォトポリマーパターン９ａの凹部に２０ｎｍピッチで球状に自己組織化するＰＳ−ＰＤＭＳ（ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン）ジブロックコポリマーの溶液を塗布する。そして、アニールすることによって自己組織化させる（図１２（ｄ）参照）。

そして、ドット状に凝集したエッチングレートが高い第１の成分と、そのドットを被覆するエッチングレートが低い第２の成分およびフォトポリマーパターン９ａとのエッチングレート差を用いて、ドットが形成された部分のパターン９ｂを残すように酸素ＲＩＥ処理を行う（図１２（ｅ））。その後、パターン９ｂをマスクとしてＳｉ基板１０にＣＦ_４や酸素を用いてＲＩＥ処理を行ってＳｉ基板１０を加工する。パターン９ｂを除去することにより、Ｓｉ基板１０はＳｉマスターモールド１０ａになる（図１２（ｆ））。このとき形成されるドット４８は図１７に示すように、サーボ領域との境界４０ａに沿うように形成される。これは、ポストパターン４２と境界４０ａの距離が自己組織化ドットの六方晶配列を乱さない距離に設計されているためと考えられる。

さらに、Ｓｉマスターモールド１０ａの表面に導電膜を形成し、Ｎｉ電鋳することによりＮｉのファザースタンパ１１を得た（図１３（ａ）参照）。その後、ファザースタンパ１１を複製電鋳することによりＮｉのマザースタンパ１２を得た（図１３（ｂ）参照）。

次に、マザースタンパ１２を射出成形することにより樹脂スタンパ１３を得た（図１３（ｃ）参照）。

次に、上面に磁性層１５が成膜された磁気ディスク基板１７を用意する。そして、磁性層１５上にアクリル系フォトポリマー材料１４を塗布する、続いて、樹脂スタンパ１３を用いてアクリル系フォトポリマー材料１４にＵＶ照射を伴うインプリントを行う（図１３（ｄ）参照）。これにより、フォトポリマー材料１４にフォトポリマーパターン１４ａが形成される。形成されたフォトポリマーパターン１４ａをマスクとして磁性層１５をイオンミリング加工する。これにより、磁性パターン１５ａが形成された磁気ディスク１７ａが得られた（図１３（ｅ）、１３（ｆ）参照）。なお、磁性体パターン１５ａ上には保護膜（図示せず）を塗布した。

このようにして磁気ディスクが形成される。この実施例の磁気ディスクを磁気記録再生装置に載置し、データ信号を読み取った。このとき、サーボ領域との境界付近のデータ領域において、良好なデータ信号を得ることができた。

（比較例）
実施例と同様に、サーボ領域とデータ領域の境界において特別な照射時間にすることなく、ガイド４０のデータ領域境界部４０ｂが一様な直線状の境界となるように描画して、レジスト４にガイドパターン４０の潜像を形成する。その後、レジスト４を、現像液によって現像し、レジスト原盤となるレジストパターンを形成する（図１１（ｃ）参照）。これ以降は、実施例と同じ工程を用いて、比較例の磁気ディスクを形成する。なお、磁性体パターン上には実施例と同様に、保護膜を塗布した。この比較例の磁気ディスクのサーボ領域とデータ領域の境界においては図１８に示すように自己組織化ドット４８の配列が乱れていた。

さらに比較例の磁気ディスクを磁気記録再生装置に載置し、データ信号を読み取った。このときサーボ領域との境界付近のデータ領域の領域においては、良好にデータ信号を得ることができず不良領域となっていた。そして、半径毎にもその不良領域は大きさが異なっていた。そのため、磁気信号からサーボ領域の非磁性信号とデータ領域の磁性信号の境界が不明瞭であった。

なお、自己組織化材料は設計するポストピッチや必要とされる記録密度に適したものであれば良く、ＰＳ−ｂ−ＰＤＭＳの他、ＰＳ‐ｂ‐ＰＭＭＡ（ポリスチレン‐ブロック‐ポリメチルメタクリレート）やＰＳ‐ｂ‐ＰＥＯ（ポリスチレン‐ブロック‐ポリエチレンオキシド）などを用いても良い。自己組織化材料を整列させるために設けたポストパターンは、ケミカルに形成され、そこにトラップされた自己組織化材料ドット自体が他の自己組織化材料を整列させるために働くようにしても良い。また、ポストパターンの大きさは半径位置やパターン種によって変えても構わない。

以上説明したように、上記実施形態および実施例によれば、サーボ領域とデータ領域との境界でドット配列が乱れるのを抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１電子線描画装置の電子線放出部
２基板
２ａガイドパターン原盤
３導電層
４レジスト（感光性樹脂）
４ａレジストパターン
５ファザースタンパ
６マザースタンパ
８樹脂スタンパ
９フォトポリマー材料層
９ａフォトポリマーパターン
９ｂドットパターン
１０Ｓｉ基板
１０ａＳｉマスターモールド
１１Ｎｉファザースタンパ
１２Ｎｉマザースタンパ
１３樹脂スタンパ
１４フォトポリマー材料
１４ａフォトポリマーパターン
１５磁性層
１６磁気ディスク基板
１７磁気ディスク基板
１７ａ磁気ディスク
３０境界
３０ａ内周部
３０ｂ中央部
３０ｃ外周部
３２境界
３２ａ内周部
３２ｂ中央部
３２ｃ外周部
４０ガイド
４０ａ本体部
４０ｂデータ領域境界部
４０ｃガイド延在部
４０ｃ境界
４１山
４１ａ頂点
４１ｂ、４１ｃ点（三角形の底辺の点）
４２ポスト
４８磁性ドット

Claims

複数のデータ領域であって各データ領域が周方向に延在するようにそれぞれが配列された複数のトラックを有する、複数のデータ領域と、前記複数のデータ領域の間に半径方向に延在するように設けられたサーボ領域と、を有するビットパターンドメディアを作製するために用いられるスタンパであって、
前記ビットパターンドメディアにおけるサーボ領域とデータ領域との境界となる領域に設けられ半径方向に沿って延在する第１部分と、この第１部分に接続し前記データ領域となる側に設けられ前記データ領域に対して三角形の形状の山が前記半径方向に沿って所定の間隔で規則的に配列された第２部分と、を有する凸形状のガイドを備え、
前記山の頂点から延びる前記三角形の２辺のうちの少なくとも１辺と、前記半径方向に延びる直線とのなす角度のうち、小さい方の角度が１０度〜５０度であるスタンパ。
前記三角形の前記２辺のそれぞれと、前記半径方向に延びる直線とのなす角度のうち、小さい方の角度が共に１０度〜５０度である請求項１記載のスタンパ。
複数のデータ領域であって各データ領域が周方向に延在するようにそれぞれが配列された複数のトラックを有する、複数のデータ領域と、前記複数のデータ領域の間に半径方向に延在するように設けられたサーボ領域と、を有するビットパターンドメディアを作製するために用いられるスタンパであって、
前記ビットパターンドメディアにおけるサーボ領域とデータ領域との境界となる領域に設けられ半径方向に沿って延在する第１部分と、この第１部分に接続し前記データ領域となる側に設けられ前記データ領域に対して三角形の形状の山が前記半径方向に沿って所定の間隔で規則的に配列された第２部分と、を有する凸形状のガイドを備え、
前記山の頂点から延びる前記三角形の２辺の長さの比が半径に応じて変化するスタンパ。
前記データ領域となる領域に、凸型の複数のポストが設けられ、これらのポストは、３００ｎｍ四方当たり、少なくとも１個存在する請求項１乃至３のいずれかに記載のスタンパ。
前記ガイド部は、前記データ領域となる領域に、前記第２部分から円周方向に延在するように設けられた第３部分を更に備えている請求項１乃至４のいずれかに記載のスタンパ。
複数のデータ領域であって各データ領域が周方向に延在するようにそれぞれが配列された複数のトラックを有する、複数のデータ領域と、前記複数のデータ領域の間に半径方向に延在するように設けられたサーボ領域と、を有するビットパターン型の磁気ディスクであって、
前記サーボ領域と前記データ領域の境界領域に設けられ半径方向に沿って延在する第１部分と、この第１部分に接続し前記データ領域側に設けられ前記データ領域に対して三角形の形状の山が前記半径方向に沿って所定の間隔で規則的に配列された第２部分と、を有する凸形状のガイドを備え、
前記山の頂点から延びる前記三角形の２辺のうちの少なくとも１辺と、前記半径方向に延びる直線とのなす角度のうち、小さい方の角度が１０度〜５０度である磁気ディスク。
前記三角形の前記２辺のそれぞれと、前記半径方向に延びる直線とのなす角度のうち、小さい方の角度が共に１０度〜５０度である請求項６記載の磁気ディスク。
複数のデータ領域と、隣接するデータ領域間に設けられたサーボ領域と、を有する磁気ディスクであって、
前記サーボ領域と前記データ領域との境界領域に設けられ半径方向に沿って延在する第１部分と、この第１部分に接続し前記データ領域側に設けられ前記データ領域に対して三角形の形状の山が前記半径方向に沿って所定の間隔で規則的に配列された第２部分と、を有する凸形状のガイドを備え、
前記山の頂点から延びる前記三角形の２辺の長さの比が半径に応じて変化する磁気ディスク。
請求項６乃至８のいずれかに記載の磁気ディスクであって、
前記磁気ディスクが搭載される磁気記録再生装置のアームの動作する角度に応じて前記アームの先端部に載置される磁気ヘッドが前記磁気ディスク上を孤状の軌跡を描いて動作する場合に、半径ｒの位置における前記軌跡の接線と前記磁気ディスクの半径方向がなす角度のうち小さい方の角度をθ、前記山１つ当たりの半径方向の周期をＡ、前記データ領域の磁性体ドットのピッチをｐ、ｍ、ｎを自然数としたとき、前記角度θが
（ｍ−１）ｐ＜ｎＡｔａｎθ≦ｍｐ
の範囲にあるとき、前記半径ｒの位置においてｎ個の三角形の半径方向の周期ｎＡにつき前記アームの軌跡方向と同じ円周方向にｍｐだけ前記山の円周方向の周期がずれている請求項６乃至８のいずれかに記載の磁気ディスク。